中学物理教育中课题探究教学的实践与思考*

◎福建省三明第一中学 罗 翀

中学物理教育中课题探究教学的实践与思考*

◎福建省三明第一中学 罗 翀

以现代研究性学习理论为指导，进行课题探究教学的研究与实施，在我国基础教育物理课程教学改革中具有重要的潜在价值。这不仅需要在课外活动课程教育中有目的地进行探索与拓展，更应该在实施素质教育的主阵地——课堂中有计划地加以渗透与加强。

课题探究；探究策略；研究性学习

随着“课题探究”教学的提出与实施，许多物理教师在为何以及如何开展课题探究教学方面存在着一些困惑。本文试从这一角度谈谈在教学过程中起主导作用的教师，如何转变传统的教育观念，采取有效教学策略，在教学过程中更好地实施课题探究教学。

一、物理教学开展课题探究教学的必要性

实施物理课题探究教学，将“接受—理解—巩固—解题”的教学模式转变为“参与—体验—内化—外延”的新型教学模式，可以使学生体验、认识科学研究的一般过程和方法。同时丰富高中物理实验，强化物理教学的实践环节，使学生通过内心的体验学习物理。这必将有助于培养学生的科学素养和勇于探究的科学精神。

二、物理教学中课题探究教学内容的选择

物理课堂教学中可作为课题探究的内容相当丰富，归纳起来可从以下五方面来考虑。

1.物理学基本概念和规律

物理学基本概念和规律是课题探究的基础，教师只有在基本概念和规律的教学中渗透探究思想，才能使学生的认知结构更趋于合理化和系统化。在探究过程中，让学生不单是记住某些知识点，而是要感悟知识产生的原因和发展过程。例如，关于磁场概念，可设计如图1所示的教学结构进行课堂教学。

图1

2.物理学探索性实验

探索性实验的实质是学生自主地进行实验，在实验前对实验结果无真正了解，该实验特点是只给出课题探究要求，其它活动由学生根据教师的适时组织引导来确定实验方案。如“研究影响滑动摩擦力的因素”时，学生通过具体的实验来探索滑动摩擦力与接触面间的压力、接触面的性质等因素的关系。类似这样的实验探究内容可以很好地激发起学生的创新潜能。

3.与物理学有关的多学科综合性问题

为了培养学生的知识融合意识和整合能力，在课题探究内容的选择方面可涉及其他学科与物理学相联系的综合性问题，如选取“从电冰箱到臭氧层”为主题的课题探究，它涉及到氟利昂的物理性质与化学成分，臭氧层与人类关系，无氟冰箱的制冷机理是什么等方面问题。这些问题涉及到物理学知识、化学知识以及环保知识。

4.现实生活中的物理学问题

物理学是一门密切联系实际的学科，善于从现代日常生活和工农业生产中寻找探究性课题是学好物理的关键。因此，在课堂教学中选择这些实际问题进行物理学方面的探究可激发学生学习的兴趣，培养学生的观察能力、发现问题能力和应用物理知识解决实际问题的能力。

5.科学前沿中的物理学问题

在教学中选取一些与现代科技发展的前沿问题相近的内容作为课题探究的方向，可激发学生学习自然科学的兴趣。如通过对我国“神舟号”载人航天的有关资料的查阅，可以探究飞船发射和返回的物理原理、进入轨道后的运动情况、载人后宇航员的超重和失重等问题。

三、物理教育中实施课题探究教学的策略

在教学中若忽视物理基础知识的建构而大谈创新能力的培养，则如同建造空中楼阁。因此，实现课题探究的重心就在于诱导学生发现物理规律和应用物理规律，以具体的物理知识为载体，以能力发展为目标。中学生开展物理“课题研究”的实施流程图为如图2所示：

图2

根据近年来物理教学理论与实践的研究，笔者认为要注意以下三个环节的具体实施。

1.“教师主导”，着重启发诱导

教师要围绕所要探究的课题有针对性地进行系列问题的设计，使之与学生认知结构中某些观念建立起实质性联系。因此，教师一般可采用从学生已有知识中引出所要探究的课题。

2.“学生探究”，注重思维发展

这个环节是指学生切实作为主人进行课题探究。每个学生都有机会走上讲台，实现由学习者到“研究者”角色的转变，陈述自己较成熟的看法或经课余时间完成的课题探究过程。这一环节中的“师生换位”形式对于促使学生主动、创新性的学习非常有效，有利于学生养成敢于质疑的良好思维品质。当然，教师可根据学生思维展示过程中的漏洞、偏差，不失时机地加以点拨，同时启发其他学生共同探讨，使他们主动地动脑思、动手做、动口议、动眼看、动耳听、动笔写（算），以便最大限度地发挥出学生自身的创造潜能。

3.“师生共探”，学会反思与感悟

通过以上两个环节的实施，问题基本明了，但学生肯定或多或少地还存在一些困惑，因此，教师要在这个环节中适时引导学生进行反思与感悟，通过优化“教学互动”的方式，形成和谐的师生互动、生生互动、学习个体与教学中介的互动，产生教、学协同与共振，以便使每个学生都拥有一种成功学习、健康向上的情感体验。同时，在这一环节中，教师要善于从学生的行为反应中获得反馈信息，以调整下一步的课题探究教学行动。

例如：图3是结合上述三个实施环节，针对“万有引力定律”开展课题探究中的思维导图。

图3

学生根据图中的内容，选择学习和探究方式，其中有的部分是必须要学习的，如关于万有引力定律的知识部分，还有一些是学生进行选择的，可以进行课题学习（一般通过讲座、查阅资料的形式），还可以进行探究学习，如万有引力定律的应用部分就是要求学生在学习了基础知识后进行的小课题研究。

四、物理教育中开展课题探究教学需注意的问题

1.要增强课堂教学的开放性

“课题探究教学”是把学生置于一种开放、主动、多元的学习环境中，课上与课下结合，校内与校外呼应。例如，有一个小组在研究单摆振动周期的过程中，想测量摆角较大的情况下，摆球摆动周期的变化情况。这个实验内容是教材要求之外的，但是学生肯定会想到这一问题，只是没有实验研究的意识，更无行动。在这次“课题探究学习”过程中，这个小组就按自己的意愿，分别测量了摆角为5°、10°、15°、20°、25°、30°时摆球振动的周期，他们发现，摆球的周期随着摆角的增大而增大。于是，他们在成果汇报时，就“发表”了自己的实验结果。受这一小组工作的启发，另一小组将测量范围扩大到摆角为80°，也是每隔5°测量一次。他们的实验结果是，随着摆角的增大，摆球的振动周期先增大，后减小，再增大，而且测量结果表明，在摆角为35°左右时，是周期变化的转折点。这一研究结果，出乎所有人的意料，包括教师。笔者很惊讶于这一研究过程，自然科学发展历程中，有多少发明的过程与此相似！

2.“课题探究教学”要“适时、适量、适当”。

并不是所有的学习内容都可以采用“研究”的方式去学习，开展“课题探究教学”必须根据实际情况适时、适量、适当地进行，同时注意与其它教学方式的整合。

（责任编辑：詹国荣）

*本文系全国教育科学“十二五”规划2013年度教育部重点课题《促进自主探究——高中物理专题研究性学习实施策略研究》（项目编号：DHA130284）阶段性研究成果。